同步振荡（同步振荡）

简介

同步发电机正常运行时，定子磁极和转子磁极之间可看成有弹性的磁力线联系。当负载增加时，功角将增大，这相当于把磁力线拉长；当负载减小时，功角将减小，这相当于磁力线缩短。当负载突然变化时，由于转子有惯性，转子功角不能立即稳定在新的数值，而是在新的稳定值左右要经过若干次摆动，这种现象称为同步发电机的振荡。振荡有两种类型：一种是振荡的幅度越来越小，功角的摆动逐渐衰减，最后稳定在某一新的功角下，仍以同步转速稳定运行，称为同步振荡；另一种是振荡的幅度越来越大，功角不断增大，直至脱出稳定范围，使发电机失步，发电机进入异步运行，称为非同步振荡。

主要现象和一般处理方法

1.定子电流表指示超出正常值，且往复剧烈运动。这是因为各并列电势间夹角发生了变化，出现了电动势差，使发电机之间流过环流。由于转子转速的摆动，使电动势间的夹角时大时小，力矩和功率也时大时小，因而造成环流也时大时小，故定子电流的指针就来回摆动。这个环流加上原有的负荷电流，其值可能超过正常值。

2.定子电压表和其他母线电压表指针指示低于正常值，且往复摆动。这是因为失步发电机与其他发电机电势间夹角在变化，引起电压摆动。因为电流比正常时大，压降也大，引起电压偏低。

3.有功负荷与无功负荷大幅度剧烈摆动。因为发电机在未失步时的振荡过程中送出的功率时大时小，以及失步时有时送出有功，有时吸收有功的缘故。

4.转子电压、电流表的指针在正常值附近摆动。发电机振荡或失步时，转子绕组中会感应交变电流，并随定子电流的波动而波动，该电流叠加在原来的励磁电流上，就使得转子电流表指针在正常值附近摆动。）频率表忽高忽低地摆动。振荡或失步时，发电机的输出功率不断变化，作用在转子上的力矩也相应变化，因而转速也随之变化。

5.发电机发出有节奏的鸣声，并与表计指针摆动节奏合拍。

6.机组和线路电流、功率指示周期性变化，但波动较小，发电机有功出力不过零；

7.发电机机端和500kV母线电压表指示波动较小；

8.系统及发电机频率变化不大，全系统频率未出现—局部升高、另一局部降低现象；

9.发电机轰鸣声较小，导叶开度无明显变化。

1.如果不是某台发电机失磁引起，则应立即增加发电机的励磁电流，以提高发电机电动势，增加功率极限，提高发电机稳定性。这是由于励磁电流的增加，使定、转子磁极间的拉力增加，削弱了转子的惯性，在发电机达到平衡点时而拉入同步。这时，如果发电机励磁系统处在强励状态，1min内不应干预。

2.如果是由于单机高功率因数引起，则应降低有功功率，同时增加励磁电流。这样既可以降低转子惯性，也由于提高了功率极限而增加了机组稳定运行能力。

3.判明系统是同步振荡后，退出机组的AGC装置，适当增加发电机的无功出力；

4.如振荡是因厂内机组调速系统或励磁系统故障引起，应立即减少故障机组有功出力并设法消除设备故障。如短时无法消除故障，则解列该机组；

5.如振荡是因厂内输出线路事故跳闸引起，应立即降低机组有功出力直至振荡消除；

6.如系统同步振荡转变为异步振荡，则按异步振荡处理。

相关概念

次同步振荡（SSR，SubsynchronousResonance）：发电机经补偿度较高的串补线路接入系统或者直流输电、静止无功补偿装置控制装置参数设置不当时，较易出现网络的电气谐振频率与大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率接近的情况，造成发电机大轴扭振、破坏大轴，由于振荡频率低于同步频率，该现象称为次同步振荡。

异步振荡：发电机因某种原因受到较大的扰动，其功角δ在0－360°之间周期性地变化，发电机与电网失去同步运行的状态。

在异步振荡时，发电机一会工作在发电机状态，一会工作在电动机状态。

有关机械量、电气量摆动频率较高，振荡周期不清晰；现场指针式仪表满盘剧烈抖动，机组发出不正常的、有节奏的鸣声；定子电流、机组功率振幅一般很大，而且过零；联络线的各电气量同样出现较高频率的摆动，振荡中心电压变化很大等；异步振荡出现时各机组已不能保持同步运行，出现一定的频率差，功率富余区域的频率高于50Hz。

处理方法：

（1）所有发电厂、变电站值班运行人员，应不待调度指令增加发电机无功出力，断开电抗器、投入电容器、控制可调无功装置发容性无功，尽量使母线电压运行在允许上限。

（2）频率降低的发电厂，应不待调度指令，增加机组的有功出力至最大值，直至振荡消除。

（3）频率升高的发电厂，应不待调度指令减少机组有功出力以降低频率，但不得使频率低于49.5Hz，同时应保证厂用电的正常供电。

（4）系统发生振荡时，未得到值班调度员的允许，不得将发电机从系统中解列(现场事故规程有规定者除外)（5）若由于机组失磁而引起系统振荡，可不待调度指令立即将失磁机组解列。

（6）装有振荡解列装置的发电厂、变电站，当系统发生异步振荡时，应立即检查振荡解列装置的动作情况，当发现该装置发出跳闸的信号而未实现解列，且系统仍有振荡，则应立即断开解列开关。

（7）在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。

低频振荡：并列运行机组间在小干扰作用下发生0.2~2.5Hz范围内的持续振荡现象。是一种机电自由振荡，内在原因是系统的负阻尼效应。其振荡频率主要分量较低（相对于工频），一般为0.2~2.5Hz，它的诱发因素一般是在系统参数正常变动范围之内，当外界强迫因素具有与系统固有频率相近的频率分量时会使振幅显著增加。常出现在远距离、重负荷、弱联系的线路上，在发电机采用快速、高倍励磁系统的情况下更易发生。

主要现象

处理：

(1) 应根据振荡频率、振荡分布等信息正确判断低频振荡源；

(2) 如振荡源为本厂，则降低机组有功，直至振荡平息；

(3) 提高振荡区域系统电压；

(4) 若有运行机组PSS未投入，应立即将其投入。